細胞の分子生物学 第1章「細胞とゲノム」

担当：大林
参加者：8名

[概要]
　細胞は、全生物に共通する機構であるDNA→RNA→タンパク質という情報の流れに基づいた物質代謝を行い、その恒常性を実現している。この機構の成立の背景には遺伝子重複や細胞内共生などの遺伝子資源を増やす仕組みがある。

[議論点]
非翻訳DNAは不要か

non coding DNAの割合
　ヒト：98.5%
　トラフグ：50%以上
　大腸菌：11%以上
　non coding領域の量は進化可能性を反映しているかもしれない。

non coding DNAの機能を考える
　調節領域
　現在必要ではないが、いつか（過去も含む）必要な領域
　　プログラミングにおけるコメントアウトのようなもの

non coding DNAがcoding DNAになる可能性はあるか
　コドン表(genetic code)は不変
　　同じmRNAからは同じタンパク質ができる
　　mRNA作成のコピーミスでバリエーションができる可能性
　配列変異によって、non codingがcodingになる可能性（de novo gene birth）

non coding DNAの分類
　特定の遺伝子に含まれない領域
　特定の遺伝子に含まれるが、splicingによって翻訳対象にならない領域（exon）

[まとめ]
　非翻訳DNAには、調節、未知の特定状況における翻訳DNA化、変異による翻訳DNA化（進化可能性）などの役割があり、不要と言い切るのは難しい。

Nature Podcast 2016/05/19 LEGO antibiotics

担当：石塚
参加者：7名

[概要]
　細菌やウィルスは薬で殺せるものの、しばらく経つとその薬に敵うように進化してしまうのでまた新しい薬を作らねばならない。しかし、いちから新薬を作るのは手間がかかる。
　そこで、今回の論文の著者はさまざまの薬に共通する部分をモジュールにした。これで、新薬は既存のモジュールの新しい組み合わせを見つけることでも出来るようになり、薬の開発が楽になるだろう。

[議論点]
細菌の進化は抑制できるか
　進化を妨げるか
　　冷やせば良い
　進化しても殺せる薬を作るか
　　毒を強めても殺しきれるとは限らない
　　→甘やかせば良いのでは
　　薬の効くところを大きく取ればよい

薬剤がある世界は幸せか
　人への薬
　　よいところ：自分で治すより楽、がんも治せる
　　悪いところ：副作用、効かなくなる。
　　　副作用を減らすDrug Deliveryもある。
　菌への薬
　　よいところ：病気治す。食中毒も治せる
　　悪いところ：副作用、効かなくなる

[まとめ]
　細菌のの進化を抑制する手立ては見つからなかった。薬がある方が良いかはわからなかった。

Nature Podcast (2016/05/05) Hungry minds

担当：栗本
参加者：7名

[概要]
　ヒトは他の類人猿と比較して、比較的大きな脳と珍しい生活史を持っている。今回、ヒト系統は長寿や脳の大きさを犠牲にすることなく、代謝の促進という進化をしているのではないかと仮定し、ヒト、チンパンジー、ボノボ、ゴリラ、オランウータンにおけるエネルギー消費(TEE)の値を計測した。結果として、ヒトは他の哺乳類に比べてTEEが多く、エネルギー配分と代謝率の増加はヒトにおいて極めて重要な進化であったと考えられる。

[議論点]
　脳は今の状態が最適か？
　　→そうでない場合、どこが変化するのか？

脳の大きさとエネルギー消費の関係
ヒト　　　　　　大きさ：中、エネルギー：大
チンパンジー　　大きさ：中、エネルギー：中
オランウータン　大きさ：中、エネルギー：小
ゴリラ　　　　　大きさ：大、エネルギー：中
→ ヒト系統の中ではヒトがエネルギー消費率最大


エネルギー消費率が上がると、頭をもっと使えるのでは？
(普段から使っていれば、エネルギー消費率と関係なく使えるのでは？)
その変わり早く死ぬ可能性があるかも？

[まとめ]
　現状が最適かどうかは、今回のように現状を他の霊長類などと比べることも重要だと考えられるが、長い年月でヒトの進化の歴史を見たときに、今でもどんどんエネルギー消費率が上がっているのか、もう一定となっているのか、逆にエネルギー消費率が下がっているのかを調べた結果があるとはっきりするのではないかと考えられる。

Nature Podcast(2016/05/12) Zika link confirmed

担当 : 甲斐
参加者 : 7人

概要
2007年に、Aedes aegyptiの蚊によって誘発されたZIKVは、ミクロネシアのヤップ島で初めての流行を引き起こした。2013年には、ZIKVはブラジルに達し、後に南米および中米の他の国にも広がっている。ブラジルでは、ウイルスは小頭ならびにギラン・バレー症候群などの他の重篤な神経疾患を含む先天性奇形と関連付けられた。臨床的な証拠があるにもかかわらず、ブラジルのZIKV（ZIKV BR）株が先天異常を引き起こすことを示す直接的な実験的証拠は存在しない。研究で、ZIKV BRが胎児に感染し、マウスにおいて小頭症の兆候を含む子宮内発育制限を引き起こすこと、ウイルスはヒト皮質前駆細胞に感染し、細胞死の増加をもたらすこと、ヒト脳オルガノイドの感染が、増殖領域の減少および皮質層の破壊をもたらすことが分かった。

議論点
感染症が流行し始める国の特徴

データと理屈の２方向から考える。

・データ
感染症の発祥地
swine flu (メキシコ)
エボラ出血熱 (スーダン及びコンゴ)
鳥インフルエンザ(H5N1) (香港)

・理屈
寒い場所では病気を媒介する生物が少ない
→病気が拡大しないため有名にならない可能性
→ジャングルなど生物の多い場所で流行するのではないか
自然宿主の多さも関係している可能性

ヒトに感染する場合ある程度ヒトに近い生物が多いのではないか
蚊の媒介する病気の多さ
→ヒトからヒトへの感染が容易な環境

まとめ
今回の議論をもとに考えると、感染症が流行し始める国の特徴としては、生物の多さ及び自然宿主の多さがあげられる。また、ヒトからヒトへの感染が容易である（ヒトの出入りの多さや接触の多さ）環境が条件ではないかと考えられる。

Nature podcast 2016/04/28 The brain dictionary

担当：劉
参加者：6人

概要
研究者たちは、語彙と大脳皮質のマッピングの研究をした。受験者が物語を聞きながら、大脳皮質のどの部分が反応するのを測定する。結果として、個体間一致するマッピングパターンとなって、関連する語彙は同じ領域で反応する。さらに、単語を大脳皮質にマッピングする3Dモデルを作り出来た。

議論点
Does semantic map also occur in the non-native language listener?

違う言語の単語を聞く時
二つの可能性とそのメリット・デメリット：

1. 意味が同じ言語は脳の同じ部分と対応する
• メリット：楽そう
• デメリット：喋ってる言語がわからない（意味とシンブルを関連するメカニズム）
2. 意味が同じであっても、脳の違う部分と対応する
• メリット：拡張性
• デメリット：大容量が必要、別々に覚えて同じ概念を繋ぐ

可能性1に偏る
理由：概念と言葉が独立している。先に概念を理解して、それから言語シンブルと関連する。

まとめ
podcastの研究では英語の単語を脳にマッピングした。違う言語の意味が同じ単語を聞く時、脳の同じ領域にマッピングすることと、今回の討論では考えられる。

Nature podcast 2016/04/21 1.5degrees (B4 呉)

Nature podcast 2016/04/21 1.5degrees (B4 呉)

担当：呉 鴻睿
参加者：6名

[概要]
　　工業化前と比べて、2℃地球が温暖化すると様々な国に多くの影響があると予測される。そのために多くの国が、温暖化を1.5℃以下に制限することを主張している。そして主にCO2の追加削減によってそれが達成され、2045年から2060年に達成される、世界のぜろ炭素排出量への早期移行を意味した。

　　
 [議論点]
議題：暖かくなったらどうしようか

現在と比べて4℃上昇した時に、人類にどのような影響があるのか議論してみた。

問題無いと考えられる点

・人類全体で見たら問題無い

・居住域は変わるかもしれないが、人口にさほど変化は無い

・海にも住める

・テクノロジーをその前に進化させればいい

問題あると考えられる点

・熱帯化する

・海抜が上がり平地が少なくなる

・滅ぶ国があるかも（ツバル、オランダ）

・台風の影響が大きくなる

・そもそもあまり移動をしたく無い

あると望ましいデータ

・人が何℃まで生きられるか

・土地によって住んでいる人の割合

・温度と海抜上昇の関係

・消える国たち

[まとめ]
発生しうる問題、問題がありそうだが解決できる点について議論したが

確かに特定の国や民族、熱帯の病気などに耐性を持たない人は危ないかもしれないが、人類全体で見たら4℃程度の気温上昇は平気かもしれない。ただ今回はデータ自体が少ないので、必要だと考えるデータについて調べて議論することが望ましい。

Nature podcast 2016/04/14 Brain backup (B4 石塚)

担当：石塚慶太
参加者：7名

[概要]
　　近ごろのパソコンは、文書を書いていてフリーズしても、 再び開くと続きから書ける。また、昔は水に落ちても壊れない防水ケータイなどがあった。これらのように、機械の、その働きを妨げるものごとに抗う性質のことをrobustnessといい、工学ではrobustnessを有する機械を作るのが当たり前である。このrobustnessをネズミの脳も有することが見つかった。
　　左右に一対の物を置いた箱のなかにネズミを住まわせ、左のものを舐めたときのみ水を飲ませるようにした。これをしばらく続けてネズミに左のものを舐めるくせがついたら、ネズミの左の脳の短期記憶を司る所にブルーライトをあてて短期記憶を消した。このネズミを再び箱の中にいれたところ、相変わらず左の物を舐めた。右の脳の短期記憶を消しても同様だった。然し、両脳の短期記憶を同時に消した場合は右の物を舐めることもあった。
　　よって、脳の少なくとも短期記憶を司る所は、 両脳が互いを補い合って脳の損傷に対してのrobustnessを得ていることが分かった。

　　
 [議論点]
議題：記憶の書き換えを行う未来はくるか
記憶の書き換えは今ある技術を基にどのように行われ得るだろうか、又記憶を書き換えられるようになったら世はどうなるかの二点を話し合った。

記憶の書き換えは今ある技術を基にどのように行われ得るだろうか
記憶を書き換えるには、いまのコンピュータより類推すれば、①記憶のformatを識ること②脳の長期記憶を司る所をいじり記憶を消したり書いたりすること。が要る。
①いまconnectomeの仕組みを調べているらしい、それと海馬をスライスしてデータにする研究が行われているらしい
②ブルーライトで消せるのではないか。しかし狙って消すのは難しいのでは。書く方法はわからない。



記憶を書き換えられるようになったら世はどうなるか
暗記が楽になる。しかし、記憶容量に限りがあるのではないか。でも、書き換えができるならば容量は問題にならない。
人の記憶が書き換えうるならば、証言を信頼できなくなって、捜査と裁判が難しくなる。
望まぬ記憶を消してトラウマを治療。消さなくても弱めるのもいい。
秘密保持に役立てる。消去しなくても、コンピュータのようにアクセス制限をかけられるのではないか。

[まとめ]
記憶の書き換えは難しいようだけれども、実現できないとは断言できないようだ。